本发明公开了一种多无人机编队结构的分布式容错管理方法，其特征是包括如下步骤：1地面控制中心构建初始编队结构，并发送给所有无人机；2每架无人机自主形成初始编队结构并飞行；3每架无人机判断其它无人机是否出现新的损毁，若没有则返回步骤3；4剩余无人机判断自身是否需要负责重新计算编队结构，若需要则执行步骤5，若不需要则判断是否接收到新的编队结构消息，若接收到则执行步骤6，否则继续等待；5重新构建新的编队结构并发送给其它无人机；6剩余无人机自主形成新的编队结构并飞行，返回步骤3。本发明能支持多级复合的多无人机编队结构，并能在无人机出现损毁时快速地自主重构编队结构，具有较高的可靠性和鲁棒性。
1.一种多无人机编队结构的分布式容错管理方法，是应用于由m架无人机和一个地面控制中心组成的飞行控制环境中；在所述飞行控制环境中存在一架领头无人机，按照预定航迹带领其它无人机朝向目标飞行；所述m架无人机记为u＝{u1,u2,…,ui,…,um}，1≤i≤m；i表示无人机唯一的编号，ui表示第i架无人机；其特征是按如下步骤进行：步骤1、所述地面控制中心构建初始编队结构，并将所述初始编队结构转换为编队结构消息后发送给所述m架无人机；
步骤1.1、将所述m架无人机组成n个元结构编队；所述元结构编队的类型包括：长僚元结构编队、链式元结构编队和并行元结构编队；
步骤1.2、定义编队复合级别为l，定义最大编队复合级别为L；并初始化l＝1；则此时的l-1级复合结构编队即为元结构编队；
步骤1.3、将所述l-1级复合结构编队组成l级复合结构编队；所述l级复合结构编队的类型包括：长僚l级复合结构编队、链式l级复合结构编队和并行l级复合结构编队；
步骤1.4、判断l＝L是否成立，若成立，则完成所述初始编队结构的构建；否则，将l+1赋值给l；并返回步骤1.3执行；
步骤2、所述m架无人机根据所述编队结构消息形成初始编队结构并进行自主飞行；
步骤3、每架无人机分别按照其它无人机的编号从小到大的顺序依次判断其它无人机是否出现新的损毁，若没有出现新的损毁，则继续进行自主飞行，并返回步骤3执行；若出现新的损毁，则执行步骤4；
步骤4、剩余的无人机分别自主判断自身是否需要负责重新计算编队结构，若需要，则执行步骤5，若不需要，则判断是否接收到新的编队结构消息；若接收到，则执行步骤6，否则，继续等待；
步骤5、重新构建新的编队结构，并将新的编队结构转换为新的编队结构消息后发送给其它无人机；
步骤6、所述剩余的无人机根据所述新的编队结构消息形成新的编队结构并进行自主飞行；并返回步骤3执行。
2.根据权利要求1所述的多无人机编队结构的分布式容错管理方法，其特征在于，所述步骤1.1中的元结构编队的类型分别为：所述长僚元结构编队由1架长机和其它僚机组成，以所述长机作为所述长僚元结构编队的代表无人机；所述僚机按其编号从小到大的顺序进行排列，从而形成僚机的序号，用于表示为所述长机的第几架僚机；
所述长僚元结构编队的编队队形为：所述长机在后方领航飞行，所述僚机按照序号在所属长机的前方一字横向排开并跟随长机飞行；
以所述长机的重心为第一坐标系的原点，以所述长机的正前方、右方和正下方分别为坐标系的x1轴、y1轴和z1轴，则任一架僚机相对于所述长机的位置坐标为d0表示相邻两个僚机之间的距离；k表示僚机的序号；k≥1；
所述链式元结构编队是由S架无人机按竖向排列而形成的链条结构，第s架无人机是第s+1架无人机的链式前驱无人机；第s+1架无人机是第s架无人机的链式后继无人机；1≤s＜S；以链条结构的第一架无人机作为所述链式元结构编队的代表无人机；
所述链式元结构编队的编队队形为：以所述代表无人机在最前方领航飞行，其余无人机在后方跟随其链式前驱无人机飞行；
以所述第s架无人机的重心为第二坐标系的原点，以第s架无人机的正前方、右方和正下方分别为坐标系的x2轴、y2轴和z2轴，则第s+1架无人机相对于第s架无人机的位置坐标为(-d0,0,0)；d0表示相邻两架无人机之间的距离；
所述并行元结构编队是由H架无人机横向排列而形成的链条结构，第h架无人机是第h+
1架无人机的并行前驱无人机；第h+1架无人机是第h架无人机的并行后继无人机；1≤h＜H；
以链条结构的第一架无人机作为所述并行元结构编队的代表无人机；
所述并行元结构编队的编队队形为：以所述代表无人机在最左方领航飞行，其余无人机在右方跟随其并行前驱无人机飞行；
以所述第h架无人机的重心为第三坐标系的原点，以第h架无人机的正前方、右方和正下方分别为坐标系的x3轴、y3轴和z3轴，则第h+1架无人机相对于第h架无人机的位置坐标为(0,d0,0)；d0表示相邻两架无人机之间的距离。
3.根据权利要求1所述的多无人机编队结构的分布式容错管理方法，其特征在于，所述步骤1.3中的l级复合结构编队的类型分别为：所述长僚l级复合结构编队是若干个l-1级复合结构编队组成，从l-1级复合结构编队中任意选择一个l-1级复合结构编队作为长机编队，其它l-1级复合结构编队作为僚机编队；以长机编队的代表无人机作为所述长僚l级复合结构编队的代表无人机；所述僚机编队按照各个僚机编队的代表无人机的编号从小到大的顺序进行排列，并以排列的顺序作为各个僚机编队的序号；
所述长僚l级复合结构编队的编队队形为：所述长机编队的代表无人机在后方领航飞行，所述僚机编队的代表无人机按照僚机编队的序号在所属长机编队的前方一字横向排开并跟随长机编队的代表无人机飞行；
以所述长机编队的代表无人机的重心为第四坐标系的原点，以所述长机编队的代表无人机的正前方、右方和正下方分别为坐标系的x4轴、y4轴和z4轴，则任一个僚机编队的代表无人机相对于所述长机编队的代表无人机的位置坐标为 并有dl＝(2×l+1)×d0；dl表示l-1级复合结构编队中相邻两个僚机编队的代表无人机之间的距离；k′表示僚机编队的序号；k′≥1；
所述链式l级复合结构编队是由G个l-1级复合结构编队按竖向排列而形成的链条结构，第g个l-1级复合结构编队是第g+1个l-1级复合结构编队的链式前驱编队；第g+1个l-1级复合结构编队是第g个l-1级复合结构编队的链式后继编队；1≤g＜G；以链条结构的第一个l-1级复合结构编队的代表无人机作为所述链式l级复合结构编队的代表无人机；
所述链式l级复合结构编队的编队队形为：以所述链式l级复合结构编队的代表无人机在最前方领航飞行，其余l-1级复合结构编队的代表无人机在后方跟随其链式前驱编队的代表无人机飞行；
以所述第g个l-1级复合结构编队的代表无人机的重心为第五坐标系的原点，以第g个l-1级复合结构编队的代表无人机的正前方、右方和正下方分别为坐标系的x5轴、y5轴和z5轴，则第g+1个l-1级复合结构编队的代表无人机相对于第g个l-1级复合结构编队的代表无人机的位置坐标为(-dl,0,0)；dl表示相邻两个l-1级复合结构编队的代表无人机之间的距离；
所述并行l级复合结构编队是由W个l-1级复合结构编队按横向排列而形成的链条结构，第w个l-1级复合结构编队是第w+1个l-1级复合结构编队的并行前驱编队；第w+1个l-1级复合结构编队是第w个l-1级复合结构编队的并行后继编队；1≤w＜W；以链条结构的第一个l-1级复合结构编队的代表无人机作为所述并行l级复合结构编队的代表无人机；
所述并行l级复合结构编队的编队队形为：以所述并行l级复合结构编队的代表无人机在最左方领航飞行，其余l-1级复合结构编队的代表无人机在右方跟随其并行前驱编队的代表无人机飞行；
以所述第w个l-1级复合结构编队的代表无人机的重心为第六坐标系的原点，以第w个l-1级复合结构编队的代表无人机的正前方、右方和正下方分别为坐标系的x6轴、y6轴和z6轴，则第w+1个l-1级复合结构编队的代表无人机相对于第w个l-1级复合结构编队的代表无人机的位置坐标为(0,dl,0)；dl表示相邻两个l-1级复合结构编队的代表无人机之间的距离。
4.根据权利要求1所述的多无人机编队结构的分布式容错管理方法，其特征在于，所述步骤1的编队结构消息为一个以逗号隔开的m×m大小的矩阵所对应的字符串：b11,b12,...,b1m,b21,b22,...,b2m,...,bm1,bm2,...,bmm，m表示无人机的总数；bij表示第i架无人机ui和第j架无人机uj之间的编队结构关系或表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队和以第j架无人机uj为代表无人机的编队之间的编队结构关系；1≤j≤m；
设定bij＝0且i≠j时，表示第i架无人机ui和第j架无人机uj之间无任何编队结构关系；
或表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队和以第j架无人机uj为代表无人机的编队之间无任何编队结构关系；
设定bij＝10且i≠j时，表示第i架无人机ui是第j架无人机uj的长机；
设定bij＝100×l+10且i≠j时，表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队是以第j架无人机uj为代表无人机的编队的长机编队；
设定bij＝-10且i≠j时，表示第i架无人机ui是第j架无人机uj的僚机；
设定bij＝-(100×l+10)且i≠j时，表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队是以第j架无人机uj为代表无人机的编队的僚机编队；
设定bij＝20且i≠j时，表示第i架无人机ui是第j架无人机uj的链式后继无人机；
设定bij＝100×l+20且i≠j时，表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队是以第j架无人机uj为代表无人机的编队的链式后继编队；
设定bij＝-20且i≠j时，表示第i架无人机ui是第j架无人机uj的链式前驱无人机；
设定bij＝-(100×l+20)且i≠j时，表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队是以第j架无人机uj为代表无人机的编队的链式前驱编队；
设定bij＝30且i≠j时，表示第i架无人机ui是第j架无人机uj的并行后继无人机；
设定bij＝100×l+30且i≠j时，表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队是以第j架无人机uj为代表无人机的编队的并行后继编队；
设定bij＝-30且i≠j时，表示第i架无人机ui是第j架无人机uj的并行前驱无人机；
设定bij＝-(100×l+30)且i≠j时，表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队是以第j架无人机uj为代表无人机的编队的并行前驱编队；
设定bij＝-2且i＝j时，表示第i架无人机ui已经损毁；
设定bij＝0且i＝j时，表示第i架无人机ui没有损毁。
5.根据权利要求1所述的多无人机编队结构的分布式容错管理方法，其特征在于，步骤
2或步骤6中的无人机根据编队结构消息是按如下步骤形成编队结构并进行自主飞行：步骤2.1、定义当前无人机为uk，k表示当前无人机的编号；1≤k≤m；定义p表示任一其它无人机，1≤p≤m；k≠p；
步骤2.3、判断i＝k是否成立，若成立，则执行步骤2.13；否则，利用lki＝|bki|/100获得相应的编队复合级别lki；
步骤2.4、判断bki＝-(100×lki+10)是否成立，若成立，则执行步骤2.5；否则，执行步骤
步骤2.6、当bpi＝bki且p≤k成立时，将c+1赋值给c；
步骤2.7、将p+1赋值给p，并判断p＞k是否成立，若成立，则执行步骤2.8，否则，执行步骤2.6；
步骤2 .8、当前无人机uk获得自身与第i架无人机ui的 相对位置为并调整飞行速度和方向以实现保持所述相对位置跟随第i
步骤2.9、判断bki＝100×lki+20是否成立，若成立，则执行步骤2.10；否则，执行步骤
步骤2.10、当前无人机uk获得自身与第i架无人机ui的相对位置为 并调整飞行速度和方向以实现保持所述相对位置跟随第i架无人机ui飞行；执行步骤2.14；
步骤2.11、判断bki＝100×lki+30是否成立，若成立，则执行步骤2.12；否则，执行步骤
步骤2.12、当前无人机uk获得自身与第i架无人机ui的相对位置为 并调整飞行速度和方向以实现保持所述相对位置跟随第i架无人机ui飞行；执行步骤2.14；
步骤2.13、将i+1赋值给i，并判断i＞m是否成立，若成立，则表示当前无人机uk为领头无人机并控制自身朝向目标自主飞行；否则，返回步骤2.3执行；
6.根据权利要求1所述的多无人机编队结构的分布式容错管理方法，其特征在于，步骤
4中的剩余的无人机按如下过程分别自主判断自身是否需要负责重新计算编队结构：步骤4.1、定义当前新损毁的无人机为uo；当前剩余的任一无人机为uq；定义标识符为flag，并初始化flag＝-1；
步骤4.2、利用lqo＝|bqo|/100获得相应的编队复合级别lqo；
步骤4.3、判断bqo＝100×lqo+10是否成立，若成立，则令flag＝1；并执行步骤4.12；否则，执行步骤4.4；
步骤4.4、判断bqo＝-(100×lqo+10)是否成立，若成立，则执行步骤4.5；否则，执行步骤
步骤4.6、判断bro＝bqo且r＜q是否成立；若成立，则执行步骤4.8；否则，执行步骤4.7；
步骤4.7、将r+1赋值给r，并判断r≥q是否成立，若成立，则令flag＝2；并执行步骤
步骤4.8、判断bqo＝100×lqo+20是否成立，若成立，则令flag＝3；并执行步骤4.12；否则，执行步骤4.9；
步骤4.9、判断bqo＝100×lqo+30是否成立，若成立，则令flag＝4；并执行步骤4.12；否则，执行步骤4.10；
步骤4.10、判断bqo＝-(100×lqo+20)是否成立，若成立，则令flag＝5；并执行步骤4.12；
步骤4.11、当bqo＝-(100×lqo+30)成立时，令flag＝6；
步骤4.12、判断flag≠-1是否成立，若成立，则表示当前剩余的无人机uq需要重新负责重新计算编队结构；否则，表示当前剩余的无人机uq不需要负责重新计算编队结构。
7.根据权利要求1或6所述的多无人机编队结构的分布式容错管理方法，其特征在于，所述步骤5的重新构建新的编队结构是按如下过程进行：步骤5.1、判断flag＝2或flag＝3或flag＝4是否成立，若成立，则执行步骤5.2；否则，执行步骤5.5；
步骤5.3、判断t≠q且t≠o是否成立，若成立，则令bqt＝bot；令btq＝bto；
步骤5.4、将t+1赋值给t；判断t＞m是否成立，若成立，则执行步骤5.5；否则，执行步骤
步骤5.7、将t+1赋值给t；判断t＞m是否成立，若成立，则执行步骤5.8；否则，执行步骤
一种多无人机编队结构的分布式容错管理方法
技术领域
[0001] 本发明涉及多无人机编队结构的容错管理，属于无人机控制与决策领域。
背景技术
[0002] 多无人机编队结构的容错管理是指多无人机编队执行任务的过程中，编队中的某架或多架无人机出现损毁时，使用编队中的剩余无人机来完成编队结构的调整，以保持编队结构的稳定，从而确保编队任务的顺利完成。
[0003] 传统的多无人机编队结构的容错管理方法以集中式为主，需要一个主控中心(可以是地面控制中心，也可以是一架中心无人机)来负责跟踪编队的状态，当编队中的某架或多架无人机出现损毁时，由此主控中心负责控制整个编队的剩余无人机进行编队结构的调整以保持编队结构的稳定。集中式方法简单易于实现，但它的缺点也很明显：对主控中心的通信能力和计算能力要求高；如果主控中心损毁或通信中断，则整个多无人机编队瘫痪。此外，传统的多无人机编队结构的容错管理方法主要针对单个无人机编队的容错管理，还缺少对多个无人机编队组成的复杂无人机编队的容错管理。
发明内容
[0004] 本发明是为了克服现有多无人机编队结构的容错管理方法存在的不足之处，提出了一种多无人机编队结构的分布式容错管理方法，以期能在多个无人机编队复合而成的复杂无人机编队的飞行过程中出现无人机损毁时，剩余的无人机能够进行自主决策，以唯一确定其中一架无人机来完成编队结构的调整，从而确保多无人机编队结构的稳定性，提高多无人机编队结构的容错管理的可靠性和鲁棒性。
[0005] 本发明为达到上述目的所采用的技术方案是：
[0006] 本发明一种多无人机编队结构的分布式容错管理方法，是应用于由m架无人机和一个地面控制中心组成的飞行控制环境中；在所述飞行控制环境中存在一架领头无人机，按照预定航迹带领其它无人机朝向目标飞行；所述m架无人机记为u＝{u1,u2,…,ui,…,um}，1≤i≤m；i表示无人机唯一的编号，ui表示第i架无人机；其特点是按如下步骤进行：
[0007] 步骤1、所述地面控制中心构建初始编队结构，并将所述初始编队结构转换为编队结构消息后发送给所述m架无人机；
[0008] 步骤2、所述m架无人机根据所述编队结构消息形成初始编队结构并进行自主飞行；
[0009] 步骤3、每架无人机分别按照其它无人机的编号从小到大的顺序依次判断其它无人机是否出现新的损毁，若没有出现新的损毁，则继续进行自主飞行，并返回步骤3执行；若出现新的损毁，则执行步骤4；
[0010] 步骤4、剩余的无人机分别自主判断自身是否需要负责重新计算编队结构，若需要，则执行步骤5，若不需要，则判断是否接收到新的编队结构消息；若接收到，则执行步骤6，否则，继续等待；
[0011] 步骤5、重新构建新的编队结构，并将新的编队结构转换为新的编队结构消息后发送给其它无人机；
[0012] 步骤6、所述剩余的无人机根据所述新的编队结构消息形成新的编队结构并进行自主飞行；并返回步骤3执行。
[0013] 本发明所述的多无人机编队结构的分布式容错管理方法的特点也在于，[0014] 所述步骤1的初始编队结构按如下步骤构建：
[0015] 步骤1.1、将所述m架无人机组成n个元结构编队；所述元结构编队的类型包括：长僚元结构编队、链式元结构编队和并行元结构编队；
[0016] 步骤1.2、定义编队复合级别为l，定义最大编队复合级别为L；并初始化l＝1；则此时的l-1级复合结构编队即为元结构编队；
[0017] 步骤1.3、将所述l-1级复合结构编队组成l级复合结构编队；所述l级复合结构编队的类型包括：长僚l级复合结构编队、链式l级复合结构编队和并行l级复合结构编队；
[0018] 步骤1.4、判断l＝L是否成立，若成立，则完成所述初始编队结构的构建；否则，将l+1赋值给l；并返回步骤1.3执行。
[0019] 所述步骤1.1中的元结构编队的类型分别为：
[0020] 所述长僚元结构编队由1架长机和其它僚机组成，以所述长机作为所述长僚元结构编队的代表无人机；所述僚机按其编号从小到大的顺序进行排列，从而形成僚机的序号，用于表示为所述长机的第几架僚机；
[0021] 所述长僚元结构编队的编队队形为：所述长机在后方领航飞行，所述僚机按照序号在所属长机的前方一字横向排开并跟随长机飞行；
[0022] 以所述长机的重心为第一坐标系的原点，以所述长机的正前方、右方和正下方分别为坐标系的x1轴、y1轴和z1轴，则任一架僚机相对于所述长机的位置坐标为d0表示相邻两个僚机之间的距离；k表示僚机的序号；k≥1；
[0023] 所述链式元结构编队是由S架无人机按竖向排列而形成的链条结构，第s架无人机是第s+1架无人机的链式前驱无人机；第s+1架无人机是第s架无人机的链式后继无人机；1≤s＜S；以链条结构的第一架无人机作为所述链式元结构编队的代表无人机；
[0024] 所述链式元结构编队的编队队形为：以所述代表无人机在最前方领航飞行，其余无人机在后方跟随其链式前驱无人机飞行；
[0025] 以所述第s架无人机的重心为第二坐标系的原点，以第s架无人机的正前方、右方和正下方分别为坐标系的x2轴、y2轴和z2轴，则第s+1架无人机相对于第s架无人机的位置坐标为(-d0,0,0)；d0表示相邻两架无人机之间的距离；
[0026] 所述并行元结构编队是由H架无人机横向排列而形成的链条结构，第h架无人机是第h+1架无人机的并行前驱无人机；第h+1架无人机是第h架无人机的并行后继无人机；1≤h＜H；以链条结构的第一架无人机作为所述并行元结构编队的代表无人机；
[0027] 所述并行元结构编队的编队队形为：以所述代表无人机在最左方领航飞行，其余无人机在右方跟随其并行前驱无人机飞行；
[0028] 以所述第h架无人机的重心为第三坐标系的原点，以第h架无人机的正前方、右方和正下方分别为坐标系的x3轴、y3轴和z3轴，则第h+1架无人机相对于第h架无人机的位置坐标为(0,d0,0)；d0表示相邻两架无人机之间的距离；
[0029] 所述步骤1.3中的l级复合结构编队的类型分别为：
[0030] 所述长僚l级复合结构编队是若干个l-1级复合结构编队组成，从l-1级复合结构编队中任意选择一个l-1级复合结构编队作为长机编队，其它l-1级复合结构编队作为僚机编队；以长机编队的代表无人机作为所述长僚l级复合结构编队的代表无人机；所述僚机编队按照各个僚机编队的代表无人机的编号从小到大的顺序进行排列，并以排列的顺序作为各个僚机编队的序号；
[0031] 所述长僚l级复合结构编队的编队队形为：所述长机编队的代表无人机在后方领航飞行，所述僚机编队的代表无人机按照僚机编队的序号在所属长机编队的前方一字横向排开并跟随长机编队的代表无人机飞行；
[0032] 以所述长机编队的代表无人机的重心为第四坐标系的原点，以所述长机编队的代表无人机的正前方、右方和正下方分别为坐标系的x4轴、y4轴和z4轴，则任一个僚机编队的代 表 无 人 机 相 对 于 所 述 长 机 编 队 的 代 表 无 人 机 的 位 置 坐 标 为并有dl＝(2×l+1)×d0；dl表示l-1级复合结构编队中相邻两个僚机编队的代表无人机之间的距离；k′表示僚机编队的序号；k′≥1；
[0033] 所述链式l级复合结构编队是由G个l-1级复合结构编队按竖向排列而形成的链条结构，第g个l-1级复合结构编队是第g+1个l-1级复合结构编队的链式前驱编队；第g+1个l-1级复合结构编队是第g个l-1级复合结构编队的链式后继编队；1≤g＜G；以链条结构的第一个l-1级复合结构编队的代表无人机作为所述链式l级复合结构编队的代表无人机；
[0034] 所述链式l级复合结构编队的编队队形为：以所述链式l级复合结构编队的代表无人机在最前方领航飞行，其余l-1级复合结构编队的代表无人机在后方跟随其链式前驱编队的代表无人机飞行；
[0035] 以所述第g个l-1级复合结构编队的代表无人机的重心为第五坐标系的原点，以第g个l-1级复合结构编队的代表无人机的正前方、右方和正下方分别为坐标系的x5轴、y5轴和z5轴，则第g+1个l-1级复合结构编队的代表无人机相对于第g个l-1级复合结构编队的代表无人机的位置坐标为(-dl,0,0)；dl表示相邻两个l-1级复合结构编队的代表无人机之间的距离；
[0036] 所述并行l级复合结构编队是由W个l-1级复合结构编队按横向排列而形成的链条结构，第w个l-1级复合结构编队是第w+1个l-1级复合结构编队的并行前驱编队；第w+1个l-1级复合结构编队是第w个l-1级复合结构编队的并行后继编队；1≤w＜W；以链条结构的第一个l-1级复合结构编队的代表无人机作为所述并行l级复合结构编队的代表无人机；
[0037] 所述并行l级复合结构编队的编队队形为：以所述并行l级复合结构编队的代表无人机在最左方领航飞行，其余l-1级复合结构编队的代表无人机在右方跟随其并行前驱编队的代表无人机飞行；
[0038] 以所述第w个l-1级复合结构编队的代表无人机的重心为第六坐标系的原点，以第w个l-1级复合结构编队的代表无人机的正前方、右方和正下方分别为坐标系的x6轴、y6轴和z6轴，则第w+1个l-1级复合结构编队的代表无人机相对于第w个l-1级复合结构编队的代表无人机的位置坐标为(0,dl,0)；dl表示相邻两个l-1级复合结构编队的代表无人机之间的距离。
[0039] 所述步骤1的编队结构消息为一个以逗号隔开的m×m大小的矩阵所对应的字符串：b11,b12,...,b1m,b21,b22,...,b2m,...,bm1,bm2,...,bmm，m表示无人机的总数；bij表示第i架无人机ui和第j架无人机uj之间的编队结构关系或表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队和以第j架无人机uj为代表无人机的编队之间的编队结构关系；1≤j≤m；
[0040] 设定bij＝0且i≠j时，表示第i架无人机ui和第j架无人机uj之间无任何编队结构关系；或表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队和以第j架无人机uj为代表无人机的编队之间无任何编队结构关系；
[0041] 设定bij＝10且i≠j时，表示第i架无人机ui是第j架无人机uj的长机；
[0042] 设定bij＝100×l+10且i≠j时，表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队是以第j架无人机uj为代表无人机的编队的长机编队；
[0043] 设定bij＝-10且i≠j时，表示第i架无人机ui是第j架无人机uj的僚机；
[0044] 设定bij＝-(100×l+10)且i≠j时，表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队是以第j架无人机uj为代表无人机的编队的僚机编队；
[0045] 设定bij＝20且i≠j时，表示第i架无人机ui是第j架无人机uj的链式后继无人机；
[0046] 设定bij＝100×l+20且i≠j时，表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队是以第j架无人机uj为代表无人机的编队的链式后继编队；
[0047] 设定bij＝-20且i≠j时，表示第i架无人机ui是第j架无人机uj的链式前驱无人机；
[0048] 设定bij＝-(100×l+20)且i≠j时，表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队是以第j架无人机uj为代表无人机的编队的链式前驱编队；
[0049] 设定bij＝30且i≠j时，表示第i架无人机ui是第j架无人机uj的并行后继无人机；
[0050] 设定bij＝100×l+30且i≠j时，表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队是以第j架无人机uj为代表无人机的编队的并行后继编队；
[0051] 设定bij＝-30且i≠j时，表示第i架无人机ui是第j架无人机uj的并行前驱无人机；
[0052] 设定bij＝-(100×l+30)且i≠j时，表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队是以第j架无人机uj为代表无人机的编队的并行前驱编队；
[0053] 设定bij＝-2且i＝j时，表示第i架无人机ui已经损毁；
[0054] 设定bij＝0且i＝j时，表示第i架无人机ui没有损毁。
[0055] 步骤2或步骤6中的无人机根据编队结构消息是按如下步骤形成编队结构并进行自主飞行：
[0056] 步骤2.1、定义当前无人机为uk，k表示当前无人机的编号；1≤k≤m；定义p表示任一其它无人机，1≤p≤m；k≠p；
[0057] 步骤2.2、初始化i＝1；
[0058] 步骤2.3、判断i＝k是否成立，若成立，则执行步骤2.13；否则，利用lki＝|bki|/100获得相应的编队复合级别lki；
[0059] 步骤2.4、判断bki＝-(100×lki+10)是否成立，若成立，则执行步骤2.5；否则，执行步骤2.9；
[0060] 步骤2.5、定义变量c；并初始化c＝0，p＝1；
[0061] 步骤2.6、当bpi＝bki且p≤k成立时，将c+1赋值给c；
[0062] 步骤2.7、将p+1赋值给p，并判断p＞k是否成立，若成立，则执行步骤2.8，否则，执行步骤2.6；
[0063] 步骤2.8、当前无人机uk获得自身与第i架无人机ui的相对位置为并调整飞行速度和方向以实现保持所述相对位置跟随第i
架无人机ui飞行；执行步骤2.14；
[0064] 步骤2.9、判断bki＝100×lki+20是否成立，若成立，则执行步骤2.10；否则，执行步骤2.11；
[0065] 步骤2.10、当前无人机uk获得自身与第i架无人机ui的相对位置为 并调整飞行速度和方向以实现保持所述相对位置跟随第i架无人机ui飞行；执行步骤2.14；
[0066] 步骤2.11、判断bki＝100×lki+30是否成立，若成立，则执行步骤2.12；否则，执行步骤2.13；
[0067] 步骤2.12、当前无人机uk获得自身与第i架无人机ui的相对位置为 并调整飞行速度和方向以实现保持所述相对位置跟随第i架无人机ui飞行；执行步骤2.14；
[0068] 步骤2.13、将i+1赋值给i，并判断i＞m是否成立，若成立，则表示当前无人机uk为领头无人机并控制自身朝向目标自主飞行；否则，返回步骤2.3执行；
[0069] 步骤2.14、退出步骤2。
[0070] 步骤4中的剩余的无人机按如下过程分别自主判断自身是否需要负责重新计算编队结构：
[0071] 步骤4.1、定义当前新损毁的无人机为uo；当前剩余的任一无人机为uq；定义标识符为flag，并初始化flag＝-1；
[0072] 步骤4.2、利用lqo＝|bqo|/100获得相应的编队复合级别lqo；
[0073] 步骤4.3、判断bqo＝100×lqo+10是否成立，若成立，则令flag＝1；并执行步骤4.12；否则，执行步骤4.4；
[0074] 步骤4.4、判断bqo＝-(100×lqo+10)是否成立，若成立，则执行步骤4.5；否则，执行步骤4.8；
[0075] 步骤4.5、定义变量r，并初始化r＝1；
[0076] 步骤4.6、判断bro＝bqo且r＜q是否成立；若成立，则执行步骤4.8；否则，执行步骤4.7；
[0077] 步骤4.7、将r+1赋值给r，并判断r≥q是否成立，若成立，则令flag＝2；并执行步骤4.12；否则，执行步骤4.6；
[0078] 步骤4.8、判断bqo＝100×lqo+20是否成立，若成立，则令flag＝3；并执行步骤4.12；否则，执行步骤4.9；
[0079] 步骤4.9、判断bqo＝100×lqo+30是否成立，若成立，则令flag＝4；并执行步骤4.12；否则，执行步骤4.10；
[0080] 步骤4.10、判断bqo＝-(100×lqo+20)是否成立，若成立，则令flag＝5；并执行步骤4.12；否则，执行步骤4.11；
[0081] 步骤4.11、当bqo＝-(100×lqo+30)成立时，令flag＝6；
[0082] 步骤4.12、判断flag≠-1是否成立，若成立，则表示当前剩余的无人机uq需要重新负责重新计算编队结构；否则，表示当前剩余的无人机uq不需要负责重新计算编队结构。
[0083] 所述步骤5的重新构建新的编队结构是按如下过程进行：
[0084] 步骤5.1、判断flag＝2或flag＝3或flag＝4是否成立，若成立，则执行步骤5.2；否则，执行步骤5.5；
[0085] 步骤5.2、定义变量t，并初始化t＝1；
[0086] 步骤5.3、判断t≠q且t≠o是否成立，若成立，则令bqt＝bot；令btq＝bto；
[0087] 步骤5.4、将t+1赋值给t；判断t＞m是否成立，若成立，则执行步骤5.5；否则，执行步骤5.3；
[0088] 步骤5.5、初始化t＝1；
[0089] 步骤5.6、令bot＝bto＝0；
[0090] 步骤5.7、将t+1赋值给t；判断t＞m是否成立，若成立，则执行步骤5.8；否则，执行步骤5.6；
[0091] 步骤5.8、令boo＝-2。
[0092] 与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
[0093] 1、本发明通过元结构编队的多级复合方法能够在多无人机编队飞行之前快速生成各种复杂的初始编队结构，并保证了每架无人机能够自主形成和保持相应的初始编队结构朝目标飞行，同时当编队飞行过程中某架或多架无人机出现损毁时，通过剩余无人机的自主决策，保证了剩余无人机自主形成并保持新的编队结构，继续朝目标飞行，提高了多无人机编队结构的容错管理的可靠性和鲁棒性。
[0094] 2、本发明支持长僚元结构编队、链式元结构编队和并行元结构编队三种常见的元结构编队类型，同时还支持多个元结构编队通过多级复合形成长僚、链式或并行l(l≥1)级复合结构编队，元结构编队的个数和复合级别l也没有限制，灵活度高、可扩展性好。
[0095] 3、本发明通过一个以逗号隔开的m×m大小的矩阵所对应的字符串来描述m架无人机组成的编队结构对应的编队结构消息，所有无人机只需要通过此编队结构消息的交互，即可实现多无人机编队结构的容错管理，方便简单，并且所需通信量小。
[0096] 4、本发明中的地面控制中心将初始编队结构对应的初始编队结构消息发送给所有无人机之后，就不再对无人机进行任何的干预和控制，剩余的工作由所有无人机采用分布式的方式自主完成，没有中心无人机，从而避免了地面控制中心或中心无人机一旦失效则整个编队瘫痪的问题。
[0097] 5、本发明中的每架无人机接收到地面控制中心发送来的初始编队结构消息后，通过解析编队结构消息后就能够自主决策自身无人机是作为领头无人机按照预定航迹飞行，还是作为跟随无人机跟随某架无人机飞行并保持相应的相对位置，简单方便，可靠性高。
[0098] 6、本发明中某架或多架无人机出现损毁时，不需要剩余的每架无人机都重新计算编队结构，而只需要通过分析当前编队结构和新损毁无人机的信息，就能够唯一确定一架剩余无人机来负责重新计算编队结构，再将新的编队结构消息通过网络发送给其它无人机，降低了计算量和通信负载，也避免了不同无人机的计算结果出现冲突的可能性。
[0099] 7、本发明中的每架剩余无人机接收到新的编队结构消息后，通过解析此编队结构消息后就能够自主决策自身无人机作相应的飞行调整，从而形成和保持新的编队结构，简单方便，可靠性高。
附图说明
[0100] 图1是本发明的总体流程图。
具体实施方式
[0101] 为了使得本发明的技术方案更加清楚、完整，下面结合附图及本发明针对m架无人机组成的多无人机编队的分布式容错管理的具体实施案例作进一步描述。
[0102] 参照图1，本实施例中，一种多无人机编队结构的分布式容错管理方法，是应用于由m架无人机和一个地面控制中心组成的飞行控制环境中；在飞行控制环境中存在一架领头无人机，按照预定航迹带领其它无人机朝向目标飞行；m架无人机记为u＝{u1,u2,…,ui,…,um}，1≤i≤m；i表示无人机唯一的编号，ui表示第i架无人机；该方法按如下步骤进行：
[0103] 步骤1、地面控制中心构建初始编队结构，并将初始编队结构转换为编队结构消息后发送给m架无人机；
[0104] 步骤1的初始编队结构按如下步骤构建：
[0105] 步骤1.1、将m架无人机组成n个元结构编队；元结构编队的类型包括：长僚元结构编队、链式元结构编队和并行元结构编队；
[0106] 长僚元结构编队由1架长机和其它僚机组成，以长机作为长僚元结构编队的代表无人机；僚机按其编号从小到大的顺序进行排列，从而形成僚机的序号，表示为长机的第几架僚机；长僚元结构编队的编队队形为：长机在后方领航飞行，僚机按照序号在所属长机的前方一字横向排开并跟随长机飞行；以长机的重心为第一坐标系的原点，以长机的正前方、右方和正下方分别为坐标系的x1轴、y1轴和z1轴，则任一架僚机相对于长机的位置坐标为d0为一个事先给定的常数，表示相邻两个僚机之间的距离；k表示僚机的序号；k≥1；
[0107] 链式元结构编队是由S架无人机按竖向排列而形成的链条结构，第s架无人机是第s+1架无人机的链式前驱无人机；第s+1架无人机是第s架无人机的链式后继无人机；1≤s＜S；以链条结构的第一架无人机作为链式元结构编队的代表无人机；链式元结构编队的编队队形为：以代表无人机在最前方领航飞行，其余无人机在后方跟随其链式前驱无人机飞行；以第s架无人机的重心为第二坐标系的原点，以第s架无人机的正前方、右方和正下方分别为坐标系的x2轴、y2轴和z2轴，则第s+1架无人机相对于第s架无人机的位置坐标为(-d0,0,
0)；d0表示相邻两架无人机之间的距离；
[0108] 并行元结构编队是由H架无人机横向排列而形成的链条结构，第h架无人机是第h+1架无人机的并行前驱无人机；第h+1架无人机是第h架无人机的并行后继无人机；1≤h＜H；
以链条结构的第一架无人机作为并行元结构编队的代表无人机；并行元结构编队的编队队形为：以代表无人机在最左方领航飞行，其余无人机在右方跟随其并行前驱无人机飞行；以第h架无人机的重心为第三坐标系的原点，以第h架无人机的正前方、右方和正下方分别为坐标系的x3轴、y3轴和z3轴，则第h+1架无人机相对于第h架无人机的位置坐标为(0,d0,0)；d0表示相邻两架无人机之间的距离；
[0109] 步骤1.2、定义编队复合级别为l，定义最大编队复合级别为L；并初始化l＝1；则此时的l-1级复合结构编队即为元结构编队；
[0110] 步骤1.3、将l-1级复合结构编队组成l级复合结构编队；l级复合结构编队的类型包括：长僚l级复合结构编队、链式l级复合结构编队和并行l级复合结构编队；
[0111] 长僚l级复合结构编队是若干个l-1级复合结构编队组成，从l-1级复合结构编队中任意选择一个l-1级复合结构编队作为长机编队，其它l-1级复合结构编队作为僚机编队；以长机编队的代表无人机作为长僚l级复合结构编队的代表无人机；僚机编队按照各个僚机编队的代表无人机的编号从小到大的顺序进行排列，并以排列的顺序作为各个僚机编队的序号；长僚l级复合结构编队的编队队形为：长机编队的代表无人机在后方领航飞行，僚机编队的代表无人机按照僚机编队的序号在所属长机编队的前方一字横向排开并跟随长机编队的代表无人机飞行；以长机编队的代表无人机的重心为第四坐标系的原点，以长机编队的代表无人机的正前方、右方和正下方分别为坐标系的x4轴、y4轴和z4轴，则任一个僚机编队的 代表无人机 相对于长机编队的 代表无人 机的 位置坐标 为并有dl＝(2×l+1)×d0；dl表示l-1级复合结构编队中相邻
两个僚机编队的代表无人机之间的距离；k′表示僚机编队的序号；k′≥1；
[0112] 链式l级复合结构编队是由G个l-1级复合结构编队按竖向排列而形成的链条结构，第g个l-1级复合结构编队是第g+1个l-1级复合结构编队的链式前驱编队；第g+1个l-1级复合结构编队是第g个l-1级复合结构编队的链式后继编队；1≤g＜G；以链条结构的第一个l-1级复合结构编队的代表无人机作为链式l级复合结构编队的代表无人机；链式l级复合结构编队的编队队形为：以链式l级复合结构编队的代表无人机在最前方领航飞行，其余l-1级复合结构编队的代表无人机在后方跟随其链式前驱编队的代表无人机飞行；以第g个l-1级复合结构编队的代表无人机的重心为第五坐标系的原点，以第g个l-1级复合结构编队的代表无人机的正前方、右方和正下方分别为坐标系的x5轴、y5轴和z5轴，则第g+1个l-1级复合结构编队的代表无人机相对于第g个l-1级复合结构编队的代表无人机的位置坐标为(-dl,0,0)；dl表示相邻两个l-1级复合结构编队的代表无人机之间的距离；
[0113] 并行l级复合结构编队是由W个l-1级复合结构编队按横向排列而形成的链条结构，第w个l-1级复合结构编队是第w+1个l-1级复合结构编队的并行前驱编队；第w+1个l-1级复合结构编队是第w个l-1级复合结构编队的并行后继编队；1≤w＜W；以链条结构的第一个l-1级复合结构编队的代表无人机作为并行l级复合结构编队的代表无人机；并行l级复合结构编队的编队队形为：以并行l级复合结构编队的代表无人机在最左方领航飞行，其余l-1级复合结构编队的代表无人机在右方跟随其并行前驱编队的代表无人机飞行；以第w个l-1级复合结构编队的代表无人机的重心为第六坐标系的原点，以第w个l-1级复合结构编队的代表无人机的正前方、右方和正下方分别为坐标系的x6轴、y6轴和z6轴，则第w+1个l-1级复合结构编队的代表无人机相对于第w个l-1级复合结构编队的代表无人机的位置坐标为(0,dl,0)；dl表示相邻两个l-1级复合结构编队的代表无人机之间的距离。
[0114] 步骤1.4、判断l＝L是否成立，若成立，则完成初始编队结构的构建；否则，将l+1赋值给l；并返回步骤1.3执行。
[0115] 步骤1的编队结构消息为一个以逗号隔开的m×m大小的矩阵所对应的字符串：b11,b12,...,b1m,b21,b22,...,b2m,...,bm1,bm2,...,bmm，m表示无人机的总数；bij表示第i架无人机ui和第j架无人机uj之间的编队结构关系或表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队和以第j架无人机uj为代表无人机的编队之间的编队结构关系；1≤j≤m；
[0116] 设定bij＝0且i≠j时，表示第i架无人机ui和第j架无人机uj之间无任何编队结构关系；或表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队和以第j架无人机uj为代表无人机的编队之间无任何编队结构关系；
[0117] 设定bij＝10且i≠j时，表示第i架无人机ui是第j架无人机uj的长机；
[0118] 设定bij＝100×l+10且i≠j时，表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队是以第j架无人机uj为代表无人机的编队的长机编队；
[0119] 设定bij＝-10且i≠j时，表示第i架无人机ui是第j架无人机uj的僚机；
[0120] 设定bij＝-(100×l+10)且i≠j时，表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队是以第j架无人机uj为代表无人机的编队的僚机编队；
[0121] 设定bij＝20且i≠j时，表示第i架无人机ui是第j架无人机uj的链式后继无人机；
[0122] 设定bij＝100×l+20且i≠j时，表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队是以第j架无人机uj为代表无人机的编队的链式后继编队；
[0123] 设定bij＝-20且i≠j时，表示第i架无人机ui是第j架无人机uj的链式前驱无人机；
[0124] 设定bij＝-(100×l+20)且i≠j时，表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队是以第j架无人机uj为代表无人机的编队的链式前驱编队；
[0125] 设定bij＝30且i≠j时，表示第i架无人机ui是第j架无人机uj的并行后继无人机；
[0126] 设定bij＝100×l+30且i≠j时，表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队是以第j架无人机uj为代表无人机的编队的并行后继编队；
[0127] 设定bij＝-30且i≠j时，表示第i架无人机ui是第j架无人机uj的并行前驱无人机；
[0128] 设定bij＝-(100×l+30)且i≠j时，表示以第i架无人机ui为代表无人机的编队是以第j架无人机uj为代表无人机的编队的并行前驱编队；
[0129] 设定bij＝-2且i＝j时，表示第i架无人机ui已经损毁；
[0130] 设定bij＝0且i＝j时，表示第i架无人机ui没有损毁。
[0131] 步骤2、m架无人机根据编队结构消息形成初始编队结构并进行自主飞行；
[0132] 步骤2中的无人机根据编队结构消息是按如下步骤形成编队结构并进行自主飞行：
[0133] 步骤2.1、定义当前无人机为uk，k表示当前无人机的编号；1≤k≤m；定义p表示任一其它无人机，1≤p≤m；k≠p；
[0134] 步骤2.2、初始化i＝1；
[0135] 步骤2.3、判断i＝k是否成立，若成立，则执行步骤2.13；否则，利用lki＝|bki|/100获得相应的编队复合级别lki；
[0136] 步骤2.4、判断bki＝-(100×lki+10)是否成立，若成立，则执行步骤2.5；否则，执行步骤2.9；
[0137] 步骤2.5、定义变量c；并初始化c＝0，p＝1；
[0138] 步骤2.6、当bpi＝bki且p≤k成立时，将c+1赋值给c；
[0139] 步骤2.7、将p+1赋值给p，并判断p＞k是否成立，若成立，则执行步骤2.8，否则，执行步骤2.6；
[0140] 步骤2.8、当前无人机uk获得自身与第i架无人机ui的相对位置为并调整飞行速度和方向以实现保持相对位置跟随第i架无
人机ui飞行；执行步骤2.14；
[0141] 步骤2.9、判断bki＝100×lki+20是否成立，若成立，则执行步骤2.10；否则，执行步骤2.11；
[0142] 步骤2.10、当前无人机uk获得自身与第i架无人机ui的相对位置为 并调整飞行速度和方向以实现保持相对位置跟随第i架无人机ui飞行；执行步骤2.14；
[0143] 步骤2.11、判断bki＝100×lki+30是否成立，若成立，则执行步骤2.12；否则，执行步骤2.13；
[0144] 步骤2.12、当前无人机uk获得自身与第i架无人机ui的相对位置为 并调整飞行速度和方向以实现保持相对位置跟随第i架无人机ui飞行；执行步骤2.14；
[0145] 步骤2.13、将i+1赋值给i，并判断i＞m是否成立，若成立，则表示当前无人机uk为领头无人机并控制自身朝向目标自主飞行；否则，返回步骤2.3执行；
[0146] 步骤2.14、退出步骤2。
[0147] 在现有技术中存在多种方法可实现步骤2.8、步骤2.10、步骤2.12中的当前无人机uk调整飞行速度和方向以实现保持相对位置跟随第i架无人机ui飞行，本实施例中采用现有技术中的基于编队误差的方法来实现，此方法的步骤是：
[0148] 每架无人机通过一个编队控制器以实现对其领航无人机的实时跟随。假设编队飞行中所有无人机的高度都一致，则第i架无人机ui的动力学模型可以简化为：
[0149]
[0150] 式(1)中，xi和yi表示第i架无人机ui的位置，vi表示第i架无人机ui的速度，θi表示第i架无人机ui的航向角，ωi表示第i架无人机ui的角速度。
[0151] 假设第i架无人机ui跟随第j架无人机uj飞行，则第i架无人机ui相对于其领航者第j架无人机uj的编队误差可以用前向误差 和横向误差 来表示：
[0152]
[0153]
[0154] 式(2)和式(3)中，fij和 分别表示第i架无人机ui与第j架无人机uj的实际前向距离和期望前向距离，lij和 分别表示第i架无人机ui与第j架无人机uj的实际横向距离和期望横向距离，d为一个小的常数：d＞0并且 则第i架无人机ui的编队控制器如下所示：
[0155]
[0156] 式(4)中， k1,k2＞0是反馈增益常数。基于此编队控制器，第i架无人机ui就能够通过实时调整自身的速度vi和角速度ωi，以实现保持相对位置 跟随第j架无人机uj飞行。
[0157] 步骤3、每架无人机分别按照其它无人机的编号从小到大的顺序依次判断其它无人机是否出现新的损毁，若没有出现新的损毁，则继续进行自主飞行，并返回步骤3执行；若出现新的损毁，则执行步骤4；
[0158] 在现有技术中存在多种方法可实现步骤3中的每架无人机判断其它无人机是否出现新的损毁，本实施例中采用现有技术中的基于广播通信信道的方法来实现，此方法的步骤是：
[0159] 除了无人机之间进行点对点通信的单播通信信道之外，再使用一个广播通信信道。每架无人机每隔Tactive(Tactive≥1)秒就通过此广播通信信道上报自身的状态信息，同时每架无人机实时监听此广播通信信道，如果Tactive秒之后仍然没有接收到其它某架无人机uo的状态信息，则认为此无人机uo已经损毁。
[0160] 步骤4、剩余的无人机分别自主判断自身是否需要负责重新计算编队结构，若需要，则执行步骤5，若不需要，则判断是否接收到新的编队结构消息；若接收到，则执行步骤6，否则，继续等待；
[0161] 步骤4中的剩余的无人机按如下过程分别自主判断自身是否需要负责重新计算编队结构：
[0162] 步骤4.1、定义当前新损毁的无人机为uo；当前剩余的任一无人机为uq；定义标识符为flag，并初始化flag＝-1；
[0163] 步骤4.2、利用lqo＝|bqo|/100获得相应的编队复合级别lqo；
[0164] 步骤4.3、判断bqo＝100×lqo+10是否成立，若成立，则令flag＝1；并执行步骤4.12；否则，执行步骤4.4；
[0165] 步骤4.4、判断bqo＝-(100×lqo+10)是否成立，若成立，则执行步骤4.5；否则，执行步骤4.8；
[0166] 步骤4.5、定义变量r，并初始化r＝1；
[0167] 步骤4.6、判断bro＝bqo且r＜q是否成立；若成立，则执行步骤4.8；否则，执行步骤4.7；
[0168] 步骤4.7、将r+1赋值给r，并判断r≥q是否成立，若成立，则令flag＝2；并执行步骤4.12；否则，执行步骤4.6；
[0169] 步骤4.8、判断bqo＝100×lqo+20是否成立，若成立，则令flag＝3；并执行步骤4.12；否则，执行步骤4.9；
[0170] 步骤4.9、判断bqo＝100×lqo+30是否成立，若成立，则令flag＝4；并执行步骤4.12；否则，执行步骤4.10；
[0171] 步骤4.10、判断bqo＝-(100×lqo+20)是否成立，若成立，则令flag＝5；并执行步骤4.12；否则，执行步骤4.11；
[0172] 步骤4.11、当bqo＝-(100×lqo+30)成立时，令flag＝6；
[0173] 步骤4.12、判断flag≠-1是否成立，若成立，则表示当前剩余的无人机uq需要重新负责重新计算编队结构；否则，表示当前剩余的无人机uq不需要负责重新计算编队结构。
[0174] 步骤5、重新构建新的编队结构，并将新的编队结构转换为新的编队结构消息后发送给其它无人机；
[0175] 步骤5的重新构建新的编队结构是按如下过程进行：
[0176] 步骤5.1、判断flag＝2或flag＝3或flag＝4是否成立，若成立，则执行步骤5.2；否则，执行步骤5.5；
[0177] 步骤5.2、定义变量t，并初始化t＝1；
[0178] 步骤5.3、判断t≠q且t≠o是否成立，若成立，则令bqt＝bot；令btq＝bto；
[0179] 步骤5.4、将t+1赋值给t；判断t＞m是否成立，若成立，则执行步骤5.5；否则，执行步骤5.3；
[0180] 步骤5.5、初始化t＝1；
[0181] 步骤5.6、令bot＝bto＝0；
[0182] 步骤5.7、将t+1赋值给t；判断t＞m是否成立，若成立，则执行步骤5.8；否则，执行步骤5.6；
[0183] 步骤5.8、令boo＝-2。
[0184] 步骤6、剩余的无人机根据新的编队结构消息形成新的编队结构并进行自主飞行；并返回步骤3执行。
[0185] 步骤6中的无人机根据新的编队结构消息形成新的编队结构并进行自主飞行的步骤可以完全参考步骤2。
